据国外媒体报道,从奥德朗星(Alderaan)到奇基米星(Kijimi),西斯的君主们显然很喜欢把行星炸成碎片。那么,《星球大战》里的末日武器究竟有多强大呢? 在片子 《星球大战:天行者崛起》中,最终秩序想给银河系里的每小我 一个教训。于是,在银河皇帝帕尔帕廷的命令下,一艘绪斯同级歼星舰从太空发射了一束超等 强大的光束,炸毁了奇基米星。 你是否也在想:炸毁一颗行星需要若干 能量?当然,这只是一个学术问题,即使并不真实,但计算起来仍然很有意思。 行星爆炸的视频剖析 首先,我们需要估算行星炸开后其碎片进入太空的速度。我们可以通过跟踪视频剖析 应用法度模范 做到这一点。具体的想法是,先从片子 中挑选出一些特定的片段,然后在视频的每一帧中映射它们的位置。 这个位置是用像素来测量的,然则 我们可以将其缩放参预 景中一个已知的对象上,从而转换成距离。然后,我们可以从帧速率中获得 时间数据,在这种情况下是每秒24帧。假设场景是以正常速度拍摄的(即不是慢动作),那每一帧就代表1/24秒。有了位置和时间数据,我们就可以计算速度了。 为了修正距离比例,这里将使用奇基米星自己 的巨细 。这个星球有多大?谁也不知道,我们假设它的半径是1k,其中K =奇基米星的半径。是的,用我们正在测量的器械 来界说 单位 看起来很傻,但其实在科学中一直都是这么做的(在人们知道地球到太阳的实际距离之前,该距离被设定为1个“天文单位 ”)。 还有一个问题。我们只能测量物体垂直于摄像机(即画面平面)移动的速度。为什么?假设有一大块碎片朝摄像机的偏向 斜着飞来,那么在每一帧中,它会稍微向一侧移动,从而变得稍微大一些。但如果只画出该碎片的像素位置,就会低估它经过的距离和速度。 考虑到这一点,我们可以挑选三块碎片,它们从行星的边沿 (如摄像机中所看到的)开始以不合 的偏向 向外扩散。跟踪应用法度模范 随后给出了碎片行进距离(从行星中心测量的每个物体的径向位置)与时间的关系图。 可以看到,它们基本上都是直线运动,每条直线的斜率(位置变更 /时间变更 )是径向速度,单位 是K/s。绿色和蓝色物体的速度异常 相似,大约是0.3K/s;红色物体开始是0.24K/s然后下降到0.08K/s。这可能是软件的误差;当一堆器械 在周围乱飞时,很难在视野中追踪物体。在后来的一张照片中也不雅 察到了一些碎片,发觉 它们的速度大约是0.4K/s。因为不合 的物体以不合 的速度运动,所以可以用0.3K/s作为一个粗略的平均值。 跟踪应用法度模范 随后给出了碎片行进距离(从行星中心测量的每个物体的径向位置)与时间的关系图 是快照样 慢?这取决于K的值,如果这个行星和地球一样大,那么K就是637万米。用这个来转换速度单位 ,获得 的行星碎片速度就是每秒190万米。这是超等 快的速度,但仍然只是光速(3亿米/秒)的0.6%(这是功德 ,因为当物体接近光速时会产生 奇怪的事情)。 当然,如果行星的半径大于地球半径,那碎片速度会更高。这可能吗?在我们的太阳系中,地球是最大的岩石行星,人们可以在上面行走。像木星这样的行星要大得多,但它们没有一个结实的岩石外面 ,因此在它们爆炸时不会喷射出岩石碎片。 在太阳系之外,大多半 已知的系外行星是像木星这样的气态巨行星,它们的密度很低,注解 并非由岩石组成 。不过 ,科学家也发觉 了一些类地行星。其中最大的一颗是开普勒-20b(Kepler-20b),其半径是地球的1.87倍。以这个标准 来测量视频,计算获得 的碎片速度可达350万米/秒——仍然远低于光速。 这需要若干 能量? 现在我们可以答复 你的问题了。让我们从三个粗略的近似值开始。假设这颗行星和地球一样大,半径为637万米。我们也用地球的质量,5.972×10^24 kg,并假设密度是均匀的(当然实际并非如此)。
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